Генератор последовательностей голда

Генератор последовательностей голда

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е < 951671

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социапистических

Респубики

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 12.12 ° 80 (21) 3215146/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет(5! )М. Кл.

Н 03 К 3/84

1оеударствеиый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15. 08. 82. Бюллетень М 30 (53) УЙК 621. .373.4 (088.0) Дата опубликования описания 1 8. 08. 82 (72) Авторы изобретения

Ю.О. Винокуров, Т.M. Никонова и И.И. (7l) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ГОЛДА

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться, например, в цифровой многоадресной ! радиосвязи .

Известен генератор последовательностей Голда, состоящий из первого и второго генераторов М-последовательностей и полусумматора по модулю два, первый и второй входы кэторого соединены с выходами первого и второго генераторов M-последовательностей, тактовые входы которых подключены к тактовому входу устройства (1).

Наиболее близким по техническои сущности к предложенному является re нератор последовательностей Голда, содержащий первый и второй генераторы М-последовательностей, полусумматор по модулю два, блок сброса, блок сдвига, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго генераторов И-последовательностей, 2О выход блока сброса соединен с установочным входом первого генератора

И-последовательностей, выход которого подключен к первому входу полусуммаНедостатком данного устройства является низкая устойчивость к воздей. ствию аппаратурных помех. Это объясняется тем, что сбой в работе одного из генераторов M-последовательностей вызывает изменение формы генерируемой последовательности, так как разным значениям взаимного сдвига между одними и теми же И-последовательностями соответствуют различные последовательности Голда, слабо коррелированные друг с другом. Поэтому сбой в работе известного устройства приводит к необратимой потере связи.

Кроме того, такое устройство рассчитано на формирование только одной формы последовательности Голда, устанавливаемой в начале работы. ре и формирует импульс синхронизации, не искажающий форму M-последовательности, генерируемой вторым генератором.

3 95167 тора по модулю два, первый вход блока сдвига является управляющим входом устройства, выход полусумматора по модулю два является выходом устройства, выход блока сброса соединен с установочным входом второго генератора М-последовательностей (2 ).

Это устройство позволяет формировать произвольные последовательности

Голда. Изменение формы последователь-1о ности Голда обеспечивается блоком сдвига, в котором нужная фаза М-последовательности образуется путем суммирования по модулю два сигналов, поступающих с разноименных выходов вто- ts рого генератора М-последовательностей.

Однако это устройство обладает низкой помехоустойчивостью, Это объясняется тем, что через блок сброса производится только однократная установка начальных состояний первого и второго генераторов М-последова тель ностей, а следовательно, и сдвиг ,начальных фаз между сигналами, поступающими на входы полусумматора по модулю два, который соответствует сигналу, поданному на управляющий вход устройства, и задает нужную форму последовательности Голда. Эта установка состояний производится только при включении устройства, а защита от воздействия аппаратурных помех в процессе работы отсутствует. Любой сбой в работе первого или второго ге35 нератора M-последовательностей приводит к изменению положения начальной фазы соответствующей этому генератору

M-последовательности относительно начальной фазы последовательности, формируемой другим генератором М-последовательности. Это приводит к изменению формы последовательности

Голда на выходе устройства и ведет к необратимой потере связи, Восстановление связи в таком устройстве возмож. но только путем его повторного включения, Цель изобретения — повышение помехоустойчивости генератора последова0 тельностей Голда при одновременном сохранении максимальной рабочей частоты, Поставленная цель достигается тем, что в генератор последовательностей

„55

Голда, содержащий первый и второи генера торы М- последова тель нос тей, полусумматор по модулю два, блок сброса, блок сдвига, генератор тактовых им1 4 пульсов, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго генераторов М-последовательностей, выход блока сброса соединен с установочным входом первого генератора

М-последовательностей, выход которого подключен к первому входу полусумматора по модулю два, первый вход блока сдвига подключен к шине управляющего сигнала, введены дешифратор и

О-триггер, тактовый вход которого соединен с инверсным выходом генератора тактовых импульсов, управляющий вход соединен с выходом дешифратора, а выход D-триггера соединен с вторым входом блока. сдвига, третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, причем выходы блока сдвига подключены к соответствующим разрядам второго генератора

M-последовательностей>выход которого соединен с вторым входом полусумматора по модулю два, а входы дешифратора подключены к выходам соответствующих разрядов первого генератора

M-последовательностей.

Повышение помехоустойчивости пред ложенного генератора последовательностей Голда при одновременно сохранении максимальной рабочей частоты устройства достигается введением дополнительных дешифратора, 0-триггера и новых связей между элементами устройства, которые обеспечивают периодическую коррекцию (синхронизацию) работы второго генератора М-последовательностей по первому генератору

М-последовательностей. Такая периодическая коррекция автоматически восстанавливает форму заданной последовательности Голда практически при любых сбоях в работе элементов устройства, а следовательно, и существенный выигрыш в помехоустойчивости, пропорциональный длине формируемой последовательности. Максимальная рабочая частота устройства сохраняется неизменной потому, что дополнительный 0-триггер компенсирует задержку распространения сигнала в дешифратоНа чертеже изображена функциональная схема генератора последовательностей Голда.

Генератор последовательностей

Голда содержит генераторы 1 и 2 M-no

9516 следова тель ностей (ГМП); полусумматор-3 по модулю два, блок 4 сброса, блок 5 сдвига, генератор 6 тактовых импульсов (ГТИ)> дешифратор 7 и D-триг. гер 8. На чертеже так же показаны 5 шина 9 управляющего сигнала, выходная шина 10. В данном случае блок сдвига выполнен на регистре сдвига и элементах И-НЕ.

Генератор работает следующим обра- 10 зом.

В исходном состоянии генератор выключен, генераторы 1 и 2 подготовлены для формирования заданных разных последовательностей М„ и М,2 соответственно, длина которых одинакова и равна 2 -1, где и — число триггеров в генераторах 1 и 2. На шину 9 подан сигнал N определяющий состояние, в о которое должен устанавливаться гене- 20 ратор 2 сигналами с выходов блока сдвига.

При включении генератора на выходе блока 4 сброса формируется импульс, устанавливающий генератор 1 в одно 25 из 2 -1 состояний. Состояние "00...0" является запрещенным. Затем генератор

1 начинает формировать последовательность М. под воздействием тактовых импульсов, поступающих с выхода гене ратора 6, например, по положительным фронтам этих импульсов. Состояние генератора 2 произвольно. При переходе генератора 1 в состояние "2 -1н (например н11...1") на выходе дешифрато- 35 ра 7 формируется логический уровень н1", который сохраняется в течение периода работы генератора 6. На этом интервале времени существует только один тактирующий фронт (положитель- 40 ный) импульсов на инверсном выходе генератора 6, который переводит

0-триггер 8 в состояние н1", который включает блок 5 сдвига с задержкой на выходах блока 5 сдвига по- 45 является следующий импульс с выхода генератора 6. По положительному фронту этого импульса генератор 2 устанавливается в требуемое состояние.

Т ЭЛ

Сбои в работе триггеров генераторов

1 и 2, возникающие под воздействием внутрисхемных помех, помех по цепям питания и прочих аппаратурных помех, приводят к изменению начальных условий формирования последовательностей М . и М и меняют их взаимное расположение и, следовательно, форму генерируемой последовательности Голда, однако после достижения генератором 1 состояния "2 — 1" требуемый закон формирования последовательности Голда (форма последовательности Голда) восстанавливается автоматически.

Таким образом, в данном генераторе по сравнению с известным нарушение работы может наступить только при случайном переходе генератора 1 под воздействием помех в состояние

"00....0", s то время как нарушение работы в известном генераторе возникает при произвольном сбое в любом из генераторов М-последовательностей, Следовательно, введение дополнитель50

Отрицательным фронтом этого импульса (следующим положительным фронтом на инверсном выходе генератора 6)

D-триггер возвращается в исходное состояние.

Блок 5 сдвига выключается, и гене- 55 ратор 2 начинает формировать последовательность М с начальным состоянием, фиксированным относительно соб стояния "(2" - 1) + 1" или (2""-1! +

+ 2" генератора 1.

Привязка работы генератора 2 к конкретному состоянию н(2И - 1) + !" или "(2" - 1) + 2" зависит от задержки с распространения сигнала в триггерах c генератора 1 дешифратора т

9А где ЭЛ вЂ” задержка распространения сигнала в базовом элементе выбранной серии логических микросхем.

Сама же задержка привязки генератора 2 на целое число периодов работы генератора 6 легко учитывается изменением сигнала управления по шине 9.

Последовательность, поступающая на шину 1О устройства после объединения в полусумматоре 3 по модулю два последовательностей М1 и М2, является последовательностью Голда.

Через 2" — 1 периодов работы генераторов переходные процессы в элементах устройства повторяются. При этом коррекция генератора 1 не производится до выключения устройства.

Импульсы на выходах блока 5 сдвига при устойчивой работе генераторов 1 и 2 не влияют на работу устройства, так как они только подтверждают ранее установленное состояние генератора 2, периодически повторяющееся через

2 - 1 периодов работы генератора 6. пульсов, выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго генераторов И-последовательностей, выход блока сброса соединен с установочным входом первого генератора

И-последовательностей, выход которого подключен к первому входу полусумматора по модулю два, первый вход блока сдвига подключен к шине управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при,одновременном сохранении максимальной рабочей частоты, в него введены дешифратор и

О-триггер, тактовый вход- которого соединен с инверсным выходом генератора тактовых импульсов, управляющий вход соединен с выходом дешифратора, а выход 0-триггера соединен с вторым входом блока сдвига, третий вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, причем выходы блока сдвига подключены к соответствующим разрядам второго генератора

И-последовательностей, выход которого соединен с вторым входом полусумматора по модулю два, а входы дешифратора подключены к выходам соответствующих разрядов первого генератора М-последовательностей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Диксон P.Ê. Широкополюсные системы.. И. "Связь", 1977, с. 59.

2. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. М. "Связь", 1979, с. 542.

7 951671 ных элементов и новых связей в предлагаемом устройстве позволяет существенно повысить его помехоустойчивость (не менее, чем в Q = 2 " раз).

Уже при и 5 этот выигрыш состав- з ляет 10 раз.

Кроме того, взаимная связь генераторов 1 и 2 через дешифратор,, 0-триггер и блок сдвига в данном устройстве позволяет сохранить максималь 10 ную рабочую частоту. Для этого достаточно выполнить условие т + Эл.

1, (4} токт учитывающее задержку сигнала Я; „ на выходе ГТМ относительно инверсного выхода и необходимость завершения переходных процессов в 0-триггере к моменту появления импульса на втором

2О входе блока сдвига.

Задержка распространения сигнала

s блоке сдвига всегда может быть получена не более, чем задержка распространения сигнала в нолусуммато25 рах по модулю два, входящих в со.став любого генератора И-последовательностей, и поэтому не влияет на максимальную рабочую частоту генератора 2, а условие (1) также определяет максимальную рабочую частоту генера" зо торов 1 и 2 без цепей синхронизации. формула изобретения

Генератор последовательностей Голда, содержащий первый и второй генераторы И-последовательностей, полусумматор по модулю два, блок сброса, блок сдвига, генератор тактовых им951671

Заказ 5972/74

Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель 1Э. Тюпич

Редактор Л. Веселовская Техред М. Тепер Корректор Е. Рошко